钛合金生物相容性.doc

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1、生物相容性是生物材料必须满足的要求。钛合金具备更优良的生物相容性和与人体自然骨最为接近的弹性模量及优秀的耐磨耐蚀性和成型性。所以钛合金是最具有开发潜力的生物医用材料之一。然而，在医学领域，钛合金的表面微观形貌对提高其自身的生物活性有着非常重要的影响。一般地，为了使合金具有更好的生物活性，在制备活性涂层以前，往往要对合金进行表面改性来改善其表面形貌，目前通过表面改性获得生物相容性良好的医疗器械是更为实用的一种技术。对金属进行表面改性处理,可使其获得适宜的表面组成、结构形态及表面性能,由此可以改善和提高植入物的生物相容性。在生物材料工程中,表面改性一般用于提高生物材料的耐磨损性、耐腐蚀性和生

2、物相容性,改性后材料表面一般呈现“生物惰性,,或“生物活性。目前,表面改性技术有很多种,大致可分为湿法和干法两大类。湿法是利用在液相中发生各种化学反应从而进行表面改性,例如溶胶一凝胶(501一gel)法、水热合成法、电化学法等;干法是在气相中进行各种反应或沉积,例如等离子喷涂法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、激光融覆法等。但与此同时，也带来了很多的麻烦，首先，表面改性工作程序复杂，且改性的程度和质量难以控制，需要大量的实验来优化其改性工艺；其次，表面改性的实质是通过一定的工艺来改变试样的表层材料的结构和性能，由此，两种不同结构和性能的材料之间在使用过程中极有可能由于其膨胀系数等因素的差

3、异而导致一些界面问题，甚至更为严重地出现材料的表层脱落现象。激光技术的发展为材料表面加工提供了高效、便捷、可控的方法。与传统纳秒激光烧烛相比,飞秒激光烧烛阈值小,可快速产生蒸汽和等离子体,其热导几乎可以忽略,并且不产生液相,对周围的热影响小,因此,特别适合于如同生物物质那样大部分由水分组成的脆性材料的加工。迄今为止,飞秒激光烧t虫现已应用于角膜整形(LASIK)等医疗诊断和治疗,但还未见对生物植入材料表面加工的报道。飞秒激光与固体材料作用的研究表明,飞秒激光加工固体材料时会在材料表面产生条纹结构。这一现象已被报道在多种材料上产生,如金属、半导体以及绝缘体等。近年来,关于飞秒激光在固体材料

4、表面诱导纳米周期结构的研究成为一个研究热点,国内外的学者研究了飞秒激光对Ti及其合金的切割和表面福照并发现飞秒激光福照Ti表面的一个点时得到了具有条纹及孔洞结构图案。目前在基于飞秒激光冲击波的金属表面纳米化技术研究工作方面尚处于初步探索性的刚刚起步阶段,缺乏全面系统和深入的研究。